30401思想方法用整体法隔离法巧解动力学问题资料.pptx

思想方法：思想方法：用用“整体法、隔离法整体法、隔离法”巧巧解动力学问题解动力学问题1.方法指导方法指导2.典例分析典例分析3.备选训练备选训练4.真题演练真题演练第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律第第2 2页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录一、方法指导一、方法指导1.方法指导方法指导第第3 3页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录1连接体的分类：连接体的分类：(1)绳绳(杆杆)连接连接 (2)弹簧连接弹簧连接 (3)接触连接接触连接2连接体的运动特点连接体的运动特点轻绳轻绳轻绳轻绳:伸直状态两端的连接体沿绳方向的速度总相等。伸直状态两端的连接体沿绳方向的速度总相等。轻杆轻杆轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比。轻弹簧轻弹簧在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速率不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等。“轻轻”质量和重力均不计。质量和重力均不计。在任何情况下，绳中张力的大小相等，绳、杆在任何情况下，绳中张力的大小相等，绳、杆和弹簧两端受到的弹力大小也相等。和弹簧两端受到的弹力大小也相等。注意：注意：第第4 4页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录3连接体问题的分析方法连接体问题的分析方法(1)分析方法：分析方法：整体法和隔离法。整体法和隔离法。(2)选用整体法和隔离法的策略：选用整体法和隔离法的策略：当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；当各物体当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；当各物体的运动状态不同时，宜选用隔离法；的运动状态不同时，宜选用隔离法；对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象，交替应对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象，交替应用整体法与隔离法才能求解。用整体法与隔离法才能求解。第第5 5页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录二、典例分析二、典例分析2.典例分析典例分析第第6 6页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录类型一、绳类型一、绳(或杆或杆)连接体连接体【例例2】如如图图所所示示，有有材材料料相相同同的的P、Q两两物物块块通通过过轻轻绳绳相相连连，并并在在拉拉力力F作作用用下下沿沿斜斜面面向向上上运运动动，轻轻绳绳与与拉拉力力F的的方方向向均均平平行行于斜面。当拉力于斜面。当拉力F一定时，一定时，Q受到绳的拉力受到绳的拉力()A与斜面倾角与斜面倾角有关有关B与动摩擦因数有关与动摩擦因数有关C与系统运动状态有关与系统运动状态有关D仅与两物块质量有关仅与两物块质量有关解析显隐解析显隐解题策略解题策略推导推导Q受绳拉力的受绳拉力的关系式，对关系式关系式，对关系式进行讨论！进行讨论！第第7 7页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录绳绳绳绳(或杆或杆或杆或杆)连接体分析思路连接体分析思路连接体分析思路连接体分析思路方法提炼方法提炼第第8 8页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【变变式式训训练练3】如如图图甲甲,质质量量为为M的的小小车车放放在在光光滑滑水水平平面面上上,小小车车上上用用细细线线悬悬吊吊一一质质量量为为m的的小小球球,Mm，用用一一力力F水水平平向向右右拉拉小小球球,使使小小球球和和车车一一起起以以加加速速度度a向向右右运运动动时时,细细线线与与竖竖直直方方向向成成角角,细细线线的的拉拉力力为为FT。若若用用一一力力F水水平平向向左左拉拉小小车车,使使小小球球和和车车一一起起以以加加速速度度a向向左左运运动动时时,细细线线与与竖直方向也成竖直方向也成角角,如图乙所示如图乙所示,细线的拉力为细线的拉力为FT，则，则()AFF，FTFT BFF，FTFTCFF，FTFT DFF，FTFT解题提示解题提示两种情况下，小球两种情况下，小球受力情况不同，要受力情况不同，要具体问题具体分析具体问题具体分析.本本题详细题详细解析解析见见教教辅辅！第第9 9页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录类型二、弹簧连接体类型二、弹簧连接体【例例3】如如图图示示,两两个个质质量量分分别别为为m13 kg、m22 kg的的物物体体置置于于光光滑滑的的水水平平面面上上,中中间间用用轻轻质质弹弹簧簧测测力力计计连连接接。两两个个大大小小分分别别为为F130 N、F220 N的水平拉力分别作用在的水平拉力分别作用在m1、m2上上,则则()解析显隐解析显隐A弹簧测力计的示数是弹簧测力计的示数是50 NB弹簧测力计的示数是弹簧测力计的示数是24 NC在突然撤去在突然撤去F2的瞬间，的瞬间，m2的加速度大小为的加速度大小为4 m/s2D在突然撤去在突然撤去F2的瞬间，的瞬间，m1的加速度大小为的加速度大小为10 m/s2 解题策略解题策略1.1.分析两物体时，注意整体分析两物体时，注意整体法与隔离法的灵活选用法与隔离法的灵活选用.2.2.注意力的瞬时作用特点注意力的瞬时作用特点.第第1010页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录弹簧弹簧弹簧弹簧连接体分析思路连接体分析思路连接体分析思路连接体分析思路方法提炼方法提炼第第1111页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【变变式式训训练练4】(多多选选)如如图图所所示示，质质量量分分别别为为mA、mB的的A、B两两物物块块用用轻轻质质弹弹簧簧连连接接放放在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，用用始始终终平平行行于于斜斜面面向向上上的的拉拉力力F拉拉B物物块块，使使它它们们沿沿斜斜面面匀匀加加速速上上升升，A、B与与斜斜面面的的动动摩擦因数均为摩擦因数均为，为了减小弹簧的形变量，可行的办法是，为了减小弹簧的形变量，可行的办法是()A减小减小A物块的质量物块的质量B增大增大B物块的质量物块的质量C增大倾角增大倾角D增大动摩擦因数增大动摩擦因数解题策略解题策略利用整体法及隔离法利用整体法及隔离法推导出弹簧形变量的推导出弹簧形变量的关系式后讨论关系式后讨论.本本题详细题详细解析解析见见教教辅辅！第第1212页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录类型三、接触连接体类型三、接触连接体解析显隐解析显隐解题策略解题策略1.1.分别设出东西两边车节数，分别设出东西两边车节数，以尾部车厢为研究对象分析以尾部车厢为研究对象分析.2.2.得出表达式后讨论得结果得出表达式后讨论得结果.第第1313页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【变变式式训训练练5】如如图图示示,质质量量分分别别为为m、M的的两两物物体体P、Q保保持持相相对对静静止止,一一起起沿沿倾倾角角为为的的固固定定光光滑滑斜斜面面下下滑滑,Q的的上上表表面面水水平平,P、Q之之间间的动摩擦因数为的动摩擦因数为,则下列说法正确的是则下列说法正确的是()A.P处于超重状态处于超重状态B.P受到的摩擦力大小为受到的摩擦力大小为mg,方向水平向右方向水平向右C.P受到的摩擦力大小为受到的摩擦力大小为mgsin cos,方向方向水平向左水平向左D.P受到的支持力大小为受到的支持力大小为mgsin 2解题策略解题策略利用整体法、隔离法、利用整体法、隔离法、矢量分解法及牛顿第二矢量分解法及牛顿第二定律分别求出定律分别求出P、Q的加的加速度及速度及P的受力情况的受力情况.本本题详细题详细解析解析见见教教辅辅！第第1414页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录mMMgff(M+m)gF F审题视角审题视角第一步：（隔离法）第一步：（隔离法）第二步：（整体法）第二步：（整体法）解析显隐解析显隐第第1515页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 解析解析【备选备选】(2013安徽，安徽，14)如图示，细线的一端系一质量为如图示，细线的一端系一质量为m的的小球，另一端固定在倾角为小球，另一端固定在倾角为的光滑斜面体顶端，细线与斜面平的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行在斜面体以加速度行在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力FT和斜面的支持力和斜面的支持力FN分别为分别为(重力加速度为重力加速度为g)()AFTm(gsin acos)FNm(gcos asin)BFTm(gcos asin)FNm(gsin acos)CFTm(acos gsin)FNm(gcos asin)DFTm(asin gcos)FNm(gsin acos)mgFNFTa审题设疑审题设疑1.小球运动中受力情况如何？小球运动中受力情况如何？2.怎样建立坐标系解题方便？怎样建立坐标系解题方便？3.为什么要分解加速度？为什么要分解加速度？第第1717页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【备选备选】(对研究对象运用整体法和隔离法对研究对象运用整体法和隔离法)(2013北京卷，北京卷，16)如如图示，倾角为图示，倾角为、质量为、质量为M的斜面体静止在水平桌面上，质量为的斜面体静止在水平桌面上，质量为m的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是的木块静止在斜面体上。下列结论正确的是()A.木块受到的摩擦力大小是木块受到的摩擦力大小是mgcos B.木块对斜面体的压力大小是木块对斜面体的压力大小是mgsin C.桌面对斜面体的摩擦力大小是桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsin cos D.桌面对斜面体的支持力大小是（桌面对斜面体的支持力大小是（Mm）g解析解析整体法与隔离法分析共点力的平衡问题。整体法与隔离法分析共点力的平衡问题。以木块为研究对象，如图甲所示，有以木块为研究对象，如图甲所示，有Ffmgsin，FNmgcos，故选项故选项A、B均错误；以木块与斜面体所组成的整体为研究对象，均错误；以木块与斜面体所组成的整体为研究对象，如图乙所示，有如图乙所示，有Ff桌桌0，FN桌桌（Mm）g，故选项，故选项C错误，错误，选项选项D正确。正确。答案答案D解析显隐解析显隐mgFfFN(M+m)gF N桌桌提示提示:分析分析m、M间作用力用隔离法间作用力用隔离法,分析地面与分析地面与M间作用力用整体法间作用力用整体法第第1818页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录三、备选训练三、备选训练3.备选训练备选训练第第1919页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【备选训练备选训练】俯式冰橇俯式冰橇(Skeleton)又叫钢架雪车又叫钢架雪车,是是2014年索契冬奥年索契冬奥会的比赛项目之一。俯式冰橇的赛道可简化为长度为会的比赛项目之一。俯式冰橇的赛道可简化为长度为1 200 m、起、起点和终点高度差为点和终点高度差为120 m的斜坡。比赛时的斜坡。比赛时,出发信号灯亮起后出发信号灯亮起后,质量质量为为M70 kg的运动员从起点开始的运动员从起点开始,以以F40 N、平行赛道的恒力推、平行赛道的恒力推动质量动质量m40 kg的冰橇开始运动的冰橇开始运动,8 s末迅速登上冰橇与冰橇一起沿末迅速登上冰橇与冰橇一起沿直线运动直到终点。已知冰橇与赛道间的动摩擦因数直线运动直到终点。已知冰橇与赛道间的动摩擦因数0.05,设运设运动员登上冰橇前后冰橇速度不变动员登上冰橇前后冰橇速度不变,不计空气阻力不计空气阻力,求：（求：（g10 m/s2，取赛道倾角的余弦值为，取赛道倾角的余弦值为1）（1）出发）出发8 s内冰橇发生的位移；内冰橇发生的位移；（2）比赛中运动员的最大速度。）比赛中运动员的最大速度。转转 解析解析两个运动过程中两个运动过程中,研研究对象如何选择？究对象如何选择？a1a2第第2121页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录转转 解析解析第第2323页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【备选训练备选训练】如图示如图示,两块粘连在一起的物块两块粘连在一起的物块a和和b,质量分别为质量分别为ma和和mb,放在光滑的水平桌面上放在光滑的水平桌面上,现同时给它们施加方向如图所示的现同时给它们施加方向如图所示的水平推力水平推力Fa和水平拉力和水平拉力Fb,已知已知FaFb，则，则a对对b的作用力的作用力()A必为推力必为推力B必为拉力必为拉力C可能为推力，也可能为拉力可能为推力，也可能为拉力D不可能为零不可能为零解析显隐解析显隐第第2424页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录解析显隐解析显隐【备选训练备选训练】质量分别为质量分别为m、2m的物块的物块A、B用轻弹簧相连用轻弹簧相连,设两物块与接设两物块与接触面间的动摩擦因数都相同触面间的动摩擦因数都相同.当用水平力当用水平力F作用于作用于B上且两物块在粗糙的水上且两物块在粗糙的水平面上共同向右加速运动时平面上共同向右加速运动时,弹簧的伸长量为弹簧的伸长量为x1,如图甲所示；当用同样大如图甲所示；当用同样大小的力小的力F竖直共同加速提升两物块时竖直共同加速提升两物块时,弹簧的伸弹簧的伸长量为长量为x2,如图乙所示如图乙所示;当用同样大小的力当用同样大小的力F沿固沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时定斜面向上拉两物块使之共同加速运动时,弹簧弹簧的伸长量为的伸长量为x3,如图丙所示如图丙所示,则则x1 x2 x3等于等于()A1 1 1 B1 2 3C1 2 1 D无法确定无法确定第第2525页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录四、真题演练四、真题演练4.真题演练真题演练第第2626页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【真题真题】(2011福建理综福建理综)如图示，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑如图示，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后，两端分别悬挂质量为轮后，两端分别悬挂质量为m1和和m2的物体的物体A和和B.若滑轮有一定大小，若滑轮有一定大小，质量为质量为m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦设细绳对与轴之间的摩擦设细绳对A和和B的拉力大小分别为的拉力大小分别为T1和和T2，已知，已知下列四个关于下列四个关于T1的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物的表达式中有一个是正确的，请你根据所学的物理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是理知识，通过一定的分析，判断正确的表达式是()转转 解析解析第第2828页页20172017版高三一轮物理教学实用课件版高三一轮物理教学实用课件结束放映结束放映返回目录返回目录【真题真题】(2013福建理综，福建理综，21)质量为质量为M、长为长为L的杆水平放置，杆两端的杆水平放置，杆两端A、B系着长系着长为为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着一质量为套着一质量为m的小铁环已知重力加速度的小铁环已知重力加速度为为g，不计空气影响，不计空气影响(1)现让杆和环均静止悬挂在空中现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲如图甲,求求绳中拉力的大小；绳中拉力的大小；(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于好悬于A端的正下方，如图所示端的正下方，如图所示求此状态下杆的加速度大小求此状态下杆的加速度大小a；为保持这种状态需在杆上施加一个多大为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？的外力，方向如何？转解析转解析1.1.铁环处于平衡状态，可对其铁环处于平衡状态，可对其应用共点力平衡条件解答应用共点力平衡条件解答.审题分析审题分析MgTT怎样求怎样求此夹角此夹角大小大小?a2.2.铁环向右匀加速运动铁环向右匀加速运动,遵从牛遵从牛顿第二定律顿第二定律.MgTT此处夹此处夹角多大角多大?3.3.将杆与小铁环看成一个整体将杆与小铁环看成一个整体,进行受力进行受力分析分析,再应用牛顿第二定律解答问题再应用牛顿第二定律解答问题.(M+m)gF